氧化硅溶胶对石墨表面的亲水改性

在对石墨进行热处理的基础上,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用溶胶-凝胶法和球磨法相结合,对鳞片石墨表面进行亲水改性处理.对热处理前后石墨表面的官能团进行红外(infrared,IR)光谱分析,发现一些疏水基团如酮基、双键等在热处理后消失,出现亲水性羧酸基团.考察改性前后石墨表面亲水性能的变化以及热处理对改性效果的影响.结果表明,改性后石墨表面的亲水性得到较大改善,热处理有利于对石墨表面的改性处理.以改性石墨为碳源,提高浇注料的流动性并降低浇注料的加水量,使用热重分析-差示扫描量热仪(thermogravimetry analysis-differential scanning calorimetry,TGA-DSC)对改性前后石墨的热失重进行表征.结果表明,改性后石墨的热失重率从100%降低至70%,石墨的抗氧化性得到很大提高.扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)及能谱(energy dispersive spectrometer,EDS)分析结果表明,改性后的石墨表面形成了致密的网状氧化硅包膜层.     

纳米CeO2的表面改性及其在水介质中的分散性能

采用阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠对纳米CeO₂进行表面修饰,考察了表面改性工艺条件对纳米CeO₂在水介质中粒度分布及Zeta电位的影响,确定了适宜的表面改性工艺条件：改性剂质量浓度60g/L、改性温度25℃、改性时间4h、搅拌速率150r/min,pH 9~11。采用TEM、FT-IR、XRD对改性前后的纳米CeO₂颗粒进行了表征,结果表明改性后纳米CeO₂表面包裹了一层改性剂分子,颗粒在水介质中分散性良好,达到了单分散。此外,采用溶液共混法制备聚乙烯醇（PVA）/ CeO₂纳米复合膜材料,利用UV-Vis分光光度计表征了复合膜材料的光学性能,发现纳米复合膜具有良好的紫外屏蔽性能以及高的可见光透过率,在300~400nm的近紫外光区,复合膜的紫外屏蔽率可达97%,添加5%纳米粒子的复合膜在650nm处的可见光透过率比纯PVA膜降低了3%,保证了复合膜的透明度。     

Y3+掺杂二氧化硅磨料的合成及其在氧化锆陶瓷中的化学机械抛光行为

为了提高氧化锆陶瓷的抛光效率,在二氧化硅表面掺杂Y³⁺得到改性磨料. X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)分析表明, Y元素以Y(OH)3的形式存在于改性磨料中.扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)和粒度分析结果表明,复合磨料呈球形,粒度均匀,无聚集体和2次颗粒出现.与纯胶体二氧化硅磨料相比,材料去除率(material removal rate, MRR)提高了33%左右. MRR增大的原因是掺杂的Y(OH)₃改变了二氧化硅颗粒的Zeta电位,减小了二氧化硅颗粒与氧化锆陶瓷之间的排斥力,增大了二氧化硅颗粒和氧化锆陶瓷基体之间的接触概率,导致摩擦系数增大.     

Cu-TiO2纳米复合镀层的腐蚀和光催化性能

采用纳米复合镀技术在铝表面制备了Cu-TiO2纳米复合镀层,利用扫描电镜、电化学测试系统、分光光度计对其形貌、腐蚀和光催化性能进行了研究.结果表明,TiO2纳米颗粒在铜基复合膜层中的分散均匀;TiO2颗粒的加入可使Cu-TiO2纳米复合镀层腐蚀电位明显增加,膜层的耐蚀性提高;在紫外光照射下,复合镀层对甲基橙溶液有明显的光催化降解作用,且这种作用随时间延长而有所增大.     

TPU/TiO2/PDMS复合纤维膜的制备及性能研究

为了制备兼具防紫外线性能和疏水性能的TPU/TiO₂/PDMS复合纤维膜，采用静电纺丝与纳米颗粒超声负载相结合的技术将TiO₂纳米颗粒成功地负载于TPU静电纺丝纤维膜中，并用PDMS对负载了TiO₂纳米颗粒的TPU静电纺丝纤维膜进行固化处理，SEM结果表明：TPU/TiO₂/PDMS复合纤维膜的表面被成功地负载上了TiO₂纳米颗粒，且分布较均匀；防紫外测试结果表明TiO₂纳米颗粒在纤维膜上的负载使TPU静电纺丝纤维膜的UPF值得到了极大的提升，随着TiO₂纳米颗粒负载量的增加，TPU/TiO₂/PDMS复合纤维膜的UPF值逐渐增加，且当TiO₂纳米颗粒负载量为1.5 wt%时，UPF值大幅提升了75.8%.接触角测试结果表明在TiO₂纳米颗粒与PDMS共同构筑的粗糙且低表面能的复合纤维膜表面下，纤维膜的表面由亲水转变为疏水状态，随着TiO₂纳米颗粒...     

MWCNTs负载MoBiSx纳米颗粒电催化还原CO2的性能研究

采用简单的水热法制备了多壁碳纳米管（MWCNTs）负载钼铋双金属硫化物（MoBiS_x）纳米颗粒复合催化剂,目的是对MoBiS_x的形貌尺寸以及低电导率进行改性,提高其在[EMIM]BF₄-H₂O电解液中的电催化还原CO₂性能。结果表明：尺寸约为10 nm～15 nm的MoBiS_x纳米颗粒均匀的负载在MWCNTs表面上。与MoBiS_x纳米颗粒催化剂相比,复合催化剂在[EMIM]BF₄-H₂O电解液中表现出更加优异的电催化还原CO₂的活性和选择性。进一步研究了复合催化剂在[EMIM]BF₄-H₂O电解液中水含量对电催化还原CO₂性能的影响。随着水含量的增加,还原电流密度逐渐增大。在[EMIM]BF₄-H₂O（40%）电解液中复合催化剂的催化电位为-0.3 V vs S...     

真空-液相法制备沥青炭包覆人造石墨负极材料的研究

以两种煤沥青的四氢呋喃溶液作包覆剂,采用真空-液相法对人造石墨进行沥青炭包覆改性处理,将得到的样品与人造石墨分别进行扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析测试,并组装电池进行电化学性能测试.结果表明:沥青炭不仅包覆在人造石墨颗粒的表面,而且会填充到其孔隙中使平均孔径减小;沥青炭包覆导致人造石墨近表面区域的无序度增大,但不会改变人造石墨的晶体结构;改质沥青炭包覆人造石墨样品的比表面积从4.27m~2/g降至1.65m~2/g,首次库伦效率提高3.5%,不可逆容量降低10.9mAh/g,循环性能也有所改善.     

CTAB在纳米CaCO3表面吸附引起的界面性质变化

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对纳米CaCO3进行表面改性.采用FTIR、XRD、TG-DTG等分析技术对改性前后的纳米CaCO3进行表征,并通过Zeta电位、Brookfield黏度、吸油值、比表面积等实验对纳米CaCO3的表面改性效果进行评价.分析结果表明,CTAB在纳米CaCO3的表面形成化学吸附,经2.0%CTAB表面改性后,纳米CaCO3的界面性质发生了较大变化——纳米CaCO3的Zeta电位由负电性转向正电性,Brookfield黏度大大降低,吸油值由96.8 g降至53.1 g,比表面积从20.1m2/g增大到26.0m2/g.     

聚合物改性膨胀石墨的制备及摩擦学性能研究

用超声波对石墨(EG)进行处理得到蠕虫石墨和纳米石墨薄片混合体的膨胀石墨润滑油添加剂.采用自由基乳液聚合方法合成了膨胀石墨/聚合物复合添加剂,并用四球摩擦磨损试验机考察了添加剂在基础油(液体石惜)中的摩擦磨损性能.结果表明,一定浓度的膨胀石墨/聚合物复合添加剂可有效提高基础油的承载能力,降低磨损量,其最佳用量约为0.5%.     

工业生产TiO2颗粒表面Al2O3包膜的研究

以尿素为沉淀剂,用强迫水解方法对工业生产TiO2颗粒表面进行了A l2O3包膜表面改性.研究了氧化钛粉体分散性与pH值关系,包膜pH、温度及陈化时间等影响.采用FESEM、XRD和Zeta电位仪进行表征,结果表明:在碱性条件下可以在TiO2颗粒表面获得较理想的A l2O3包膜;工业生产TiO2颗粒进行A l2O3包膜表面改性,包膜层晶体结构以γ-A l2O3为主,分散性和稳定性提高.     

ZrO2 strengthened NiAl/Cr(Mo,Hf) composite fabricated by powder metallurgy

The ZrO2 ceramic particles strengthened NiAl/Cr(Mo,Hf) composite was fabricated from the rapidly solidified NiAl/Cr(Mo,Hf) pre-alloyed powder and the ZrO2 powder by powder metallurgy technique.Microstr...     

铜包石墨粉体的制备及表征

为简化铜包石墨粉体的制备工艺,提高镀铜质量,选用固定碳质量分数大于99％的天然石墨粉作为原料,在镀液组成确定的前提下,采用自行设计的电镀装置进行超声电镀,制备铜包石墨复合粉体.利用SEM对粉体的微观形貌进行表征.结果表明,超声施镀60 min,能较好地解决石墨颗粒的团聚问题,改善镀铜效果;铜呈细小颗粒状聚集附着在石墨的表面,包覆效果良好.该研究为铜包石墨粉体制备提供了新方法.     

纳米结构ZrO_2(Y)和ZrO_2(Y)-Al_2O_3粉体低温退火前后的结构和性质

研究等离子体 -化学方法制备的纳米结构 Zr O2 -Y2 O3 和 Zr O2 -Y2 O3-Al2 O3 粉体及其不同温度退火前后的结构、性质变化 .结果表明 ,用这种方法制备的粉体 ,烧结后具有很好的聚合性能 ,聚合结构可达到 1～ 2 μm,且内部晶粒尺寸很小 (2 5～ 35 nm) ;在 12 0 0℃以下退火 ,X射线衍射图谱上没有 Al2 O3 的衍射峰 ;对于两种体系 ,主相 Zr O2 的结构虽大致相同 ,但当低温退火 (<12 0 0℃ )时其在 Zr O2 -Y2 O3 体系中的晶格畸变比在 Zr O2 -Y2 O3-Al2 O3 系统中的变化更大 ;晶粒尺寸 (D)为 10～ 15 nm的粉体几乎没有晶格畸变     

In situ (α-Al2O3+ZrB2)/Al composites with network distribution fabricated by reaction hot pressing

In situ (α-Al2O3+ZrB2)/Al composites with network distribution were fabricated using low-energy ball milling and reaction hot pressing. Differential thermal analysis (DTA) was used to study the reaction mechanisms in the Al–ZrO2–B system. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) in conjunction with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) were used to investigate the composite phases, morphology, and microstructure of the composites. The effect of matrix network size on the microstructure and mechani-cal properties was investigated.The results show that the optimum sintering parameters to complete reactions in the Al–ZrO2–B system are 850℃ and 60 min.In situ-synthesizedα-Al2O3 and ZrB2 particles are dispersed uniformly around Al particles, forming a network micro-structure; the diameters of theα-Al2O3 and ZrB2 particles are approximately 1–3μm. When the size of Al powder increases from 60–110μm to 150–300μm, the overall surface contact between Al powders and reactants decreases, thereby increasing the local volume fraction of re-inforcements from 12% to 21%. This increase of the local volume leads to a significant increase in microhardness of thein situ (α-Al2O3–ZrB2)/Al composites from Hv 163 to Hv 251.     

硅烷偶联剂r-MPS的用量对ZrO2-SiO2填充齿科复合树脂性能的影响

本研究的目的是研究硅烷偶联剂-MPS的不同用量对纳米ZrO2-SiO2混合填充齿科复合树脂的填充量和物理机械性能的影响. 以硅溶胶和乙酸锆为原料,在酸性条件下合成ZrO2-SiO2复合粒子,采用硅烷偶联剂-MPS对ZrO2-SiO2实现表面改性,与双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)和双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯(TEGDMA)树脂基质共混制备齿科复合树脂. 采用红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、热重法(TGA)、激光粒度分布仪(LPA)等实验手段对改性前后纳米ZrO2-SiO2的表面结构和在有机树脂基质中的分散稳定性进行分析. 结果表明,通过硅烷偶联剂-MPS表面改性后,无机粒子表面覆盖了硅烷偶联剂的有机官能团,降低了颗粒聚程度,使其在有机树脂中的分散性提高. 改性后的ZrO2-SiO2与树脂基质共聚,由此制得的复合材料的机械性能得到提高. 结论 表面处理增强了纳米ZrO2-SiO2与复合树脂基质的相容性,且对无机填料的填充量和复合树脂的机械性能有较显著的影响.     

Ni-P包覆纳米氧化锆复合粉体的制备及性能研究

Ni-P包覆纳米氧化锆复合粉体由于其优良的特性,在半导体纳米材料中得到越来越广泛的应用和研究.制取复合粉末有多种方法,其中化学镀法以其操作简单,节省能源而倍受青睐.本文利用化学镀方法,在一步钯催化法条件下,合成了Ni-P包覆纳米氧化锆复合粉体,表征了粉体的结构.初步测试了粉体的磁学性质.     

ZrO_2(Y_2O_3)超细粉末的制备及其性能的研究

作者采用化学共沉淀法制备ZrO_2(Y_2O_3)超细粉末,在沉淀反应时添加表面活性剂作为分散剂.测试了粉末的物理性能,结果表明:表面活性剂吸附在沉淀物粒子上,有效地阻止了沉淀物粒子的团聚,所制得的粉末性能与乙醇处理工艺制得的粉末性能相近,这大大降低了氧化锆超细粉末的成本.     

CaO稳定化ZrO2纳米粉体的制备及其烧结性能研究

本文采用胶体———超临界流体干燥法合成CaO稳定化ZrO2 纳米粉体 ,并对粉体的烧结性能进行研究。研究表明 ,该法合成的粉体具有粒度小、粒度分布范围窄、比表面积高等特点 ;将粉体作为ZrO2 基陶瓷起始粉料 ,具有很高的烧结活性 ,可以有效地降低烧结温度 ,缩短烧结时间 ;此外 ,粉体中稳定剂的含量会很大程度上影响其性能。     

热压ZrO2/MoSi2复合材料的强韧化效果与机制

用纳米尺寸的ZrO2粒子对MoSi2的增韧补强效果及其作用机制进行了初步研究和探讨.结果证明不含Y2O3稳定剂的ZrO2颗粒对MoSi2的增韧效果显著,而含Y2O3稳定剂的ZrO2颗粒的增韧效果有限.前者的增韧机制主要以微裂纹增韧为主,致使室温断裂强度有所降低;后者主要是应力诱发的相变增韧为主,故断裂韧性与强度同时得到了提高.断口分析表明复合材料中ZrO2粒子使MoSi2的断裂模式从穿晶型向准解理穿晶或沿晶型"碎化"断裂模式转变,这种断裂模式的转变与断裂韧性的提高相对应.另外还发现应力诱发相变增韧效果有限可能与基体晶粒较粗以及纳米粒子在热压过程中的团聚长大有关.     

微波镁热还原法制备ZrB2粉体及表征

以二氧化锆、硼酸和镁粉为原料,利用微波镁热还原法合成了纳米级的ZrB₂粉体。研究了镁粉含量与合成工艺对ZrB₂粉体的影响,通过TG-DTA分析了物相在不同温度下的反应过程,利用XRD、EDS和TEM考察了产物的组成和形貌。实验结果表明：采用微波镁热法,加热时间为20min就可得到ZrB₂粉体,杂相Zr₂O和Mg₃B₂O₆等为镁热反应中副反应生成的产物;当原料配比为n(Zr₂O)∶n(H₃BO₃)∶n(Mg)=1∶3∶4时,合成产物中ZrB₂的相对含量最高;合成的ZrB₂粉体为球状,平均粒径为80nm左右;加入NaCl有助于降低ZrB₂颗粒尺寸。